变速箱厂总平面布置设计

设备规划与物流分析2一、课程设计题目年产11.3万套减速箱厂总平面布置设计二、原始给定条件公司有地16000m2,厂区南北为200m，东西宽80m,该厂预计需要工人300人，计划建成年产100000套减速箱的生产厂。。（一）减速箱的结构及有关参数变速箱由39个零件构成，装配图见图2-1所示。每个零件、组件的名称、材料、单件重量及年需求量均列于表2-1中。图2-1减速箱装配图变速箱厂总平面布置设计3表2-1零件明细表产品名称减速箱产品代号110计划年产量113000第一页序号零件名称零件代号自制外购材料总计划需求量零件图号形状单件重量/kg说明39垫圈√65Mn2260000.00438螺母√Q2352260000.01137螺栓√Q2353390000.03236销√352260000.02235防松垫片√Q2151130000.01034轴端盖圆√Q2351130000.05033螺栓√Q2352260000.02032通气孔√Q2351130000.03031视孔窗√Q2151130000.05030垫片√橡胶纸1130000.00429机盖√HT2001130002.50028垫圈√65Mn6780000.00627螺母√Q2356780000.01626螺栓√Q2356780000.10325机座√HT2001130003.00024轴承√2260000.45023挡油圈√Q2152260000.00422毡封油圈√羊毛毡1130000.00421键√Q2751130000.08020定距环√Q2351130000.09019密封盖√Q2351130000.05018可穿透端盖√HT1501130000.04017调整垫片√08F2260000.00416螺塞√Q2351130000.03215垫片√橡胶纸1130000.00414游标尺√1130000.05013大齿轮√401130001.00012键√Q2751130000.08011轴√Q2751130000.80010轴承√2260000.4509螺栓√Q23527120000.0258端盖√HT2001130000.0507毡封油圈√羊毛毡1130000.0046齿轮轴√Q2751130001.4005键√Q2751130000.0404螺栓√Q23513560000.0143密封圈√Q2351130000.0202可穿透端盖√HT2001130000.0401调整垫片√08F2260000.010（二）作业单位的划分根据减速箱的结构及工艺特点，设立如表2-2所示的11个单位，分别承担原材料的存储。备料、热处理、加工与装配、产品性能试验、生产管理等各项生产任务。表2-2作业单位建筑汇总表序号作业单位名称用途建筑面积备注1原材料库储存钢材、铸锭20×30露天设备规划与物流分析42铸造车间铸造12×243热处理车间热处理12×124机加工车间车、铣、钻12×365精密车间精镗、磨削12×366标准件、半成品库储存外购件、半成品12×247组装车间组装减速器12×368锻造车间锻造12×249成品库成品储存12×1210办公、服务楼办公室、食堂等80×6011设备维修车间机床维修12×24（三）减速箱生产工艺过程减速箱的零件较多，但是大多数零件为标准件。假定标准件采用外购，总的工艺过程可分为制作与外购、半成品暂存、组装、性能测试、产品存储等阶段。1、零件的制作与外购制作的零件如表2-3～表2-8，表中的利用率为加工后产品与加工前的比率。表2-3减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量机盖29HT2002.500113000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造803机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品车间暂存表2-4减速箱零件加工工艺过程表表2-5减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量大齿轮25401.000113000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2锻造车间锻造803机加工车间粗铣、插齿、钻824热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表2-6减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量轴11Q2750.800113000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、磨、铣853精密车间精车954热处理车间渗碳淬火产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量机座25HT2003.000113000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造853机加工车间粗铣、镗、钻804精密车间精铣、镗985半成品库暂存变速箱厂总平面布置设计55机加工车间磨986半成品库暂存表2-7减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量齿轮轴6Q2751.400113000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2机加工车间粗车、磨、铣803精密车间精车954热处理车间渗碳淬火5机加工车间磨986半成品库暂存表2-8减速箱零件加工工艺过程表产品名称件号材料单件质量/kg计划年产量年产总质量端盖8HT2000.050113000序号作业单位名称工序内容工序材料利用率（%）1原材料库备料2铸造车间铸造653机加工车间精车802、标准件、外购件与半成品暂存生产出的零件加工完经过车间检验合格后，送入半成品库暂存。外购件与标准件均放在半成品库。3、组装所有零件在组装车间集中组装成减速箱成品。4、性能测试所有成品都在组装车间进行性能测试，不合格的就在组装车间进行修复，合格后送入成品库，即不考虑成品组装不了的情况。5、成品存储所有合格减速箱均存放在成品库等待出厂。三、产品——产量分析生产的产品品种的多少及每种产品产量的高低，决定了工厂的生产类型，进而影响着工厂设备的布置形式。根据以上已知条件可知，待布置设计的变速箱厂的产品品种单一，产量较大，其年产量为113000台，属于大批量生产，适合按产品的原则布置，宜采用流水线的组织形式。四、产品工艺过程分析(一)计算物流量通过对产品的加工、组装、检验等各种加工阶段以及各工艺过程路线的分析，计算每个工艺过程各工序加工前工件单位质量及产生的废料重量，并根据全年生产量计算全年物流量。具体计算过程如表4-1所示(二)绘制各零件的工艺过程图根据各零件的加工工艺过程与物流量，绘制各零件的工艺过程如图4-1——图4-6所示。图中序号分别为：1—原材料库，2—铸造车间，3—热处理车间,4—机加工车间，5—精密车间，6—半成品库，8—锻造车间。设备规划与物流分析6表4-1全年生产量计算全年物流量产品名称毛重/kg废料/kg铸造废料锻造废料机加工废料精加工废料全年总质量机盖2.500/（0.8*0.8*0.98）=3.98603.9860*0.2=0.79723.9860*0.8*0.2=0.63783.9860*0.8*0.8*0.02=0.05101.486*113000=167918机座3.000/(0.8*0.85*0.98)=4.50184.502*0.15=0.67534.502*0.85*0.2=0.7654.502*0.85*0.8*0.02=0.06121.501*113000=169613大齿轮1.000/(0.8*0.82*0.98)=1.55561.556*0.2=0.3111.5944*0.8*0.18+1.5944*0.8*0.82*0.02=0.2450.555*113000=62715轴0.800/(0.85*0.95*0.98)=1.01091.011*0.15+1.011*0.85*0.95*0.02=0.1631.011*0.85*0.05=0.04300.211*113000=23843齿轮轴1.400/(0.8*0.95*0.98)=1.87971.880*0.2+1.880*0.8*0.95*0.02=0.02861.880*0.8*0.05=0.07520.480*113000=54240端盖0.050/(0.65*0.8)=0.09620.096*0.35=0.03370.096*0.65*0.2=0.01250.046*113000=5198变速箱厂总平面布置设计72废料16图4-1机盖物流量45废料废料3.9860.79720.63780.05103.1892.55102.500原材料4\4废料1图4-4轴物流量53废料1.01090.15160.04300.8590.81636废料0.01630.8004原材料8废料1图4-3大齿轮物流量43废料1.55560.2241.24451.02056废料0.02041.00044原材料0.31112废料16图4-2机座物流量45废料废料4.50180.67530.7650.06123.82653.06153.000原材料设备规划与物流分析8(三)绘制产品总工艺过程图变速箱总的生产过程可分为零件的加工阶段——总装阶段——性能实验阶段，所有零件，组件在组装车间集中组装。将变速箱所有工艺过程汇总在一张图上，得到变速箱总工艺过程如图4-7所示。该图清楚的表示出变速器生产的全过程以及各工序单位之间的物流情况，为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。2废料14废料0.09620.01250.06250.05064废料1图4-5齿轮轴物流量53废料1.87970.37590.07521.50381.4296废料0.02861.4004原材料原材料0.0337图4-6端盖物流量变速箱厂总平面布置设计914536废料废料482503190废料41360614536416720原材料18436原材料4112310废料废料6外购件6外购件6外购件6外购件1241245612456671043846035079028061070180废料废料废料4952204209703368208415074250110000原材料原材料561087670废料废料废料6外购件206800165440157190原材料11121015400047301760897609449088000171160136950342102464022001056068703740132055003300007967206880143680275000142409200010753601075360原材料外购件废料废料废料废料图2-8变速箱总工艺过程图（单位：kg)注：装配顺序为：齿轮轴—外购件—轴—端盖—外购件—箱体—外购件—机座—机盖—外购件—外购件—外购件废料废料6（四）绘制产品的工艺过程表。初始工艺过程表作业单位Djk名称序号半成品热处理精密机加工锻造铸造原材料6W354821端盖轴齿轮轴大齿轮机盖机座3216543216543215643215432154321DjkDjkDjkDjkDjk流程流程流程流程流程流程21221-22121-1112112121212-2124150506017160334902579506916805550602063930∑DjkWjkn-1k=1设备规划与物流分析10较佳工艺过程表作业单位Djk名称序号半成品热处理精密机加工锻造铸造原材料8W654321端盖轴齿轮轴大齿轮机盖机座3216543215643215432154321DjkDjkDjkDjkDjk流程流程流程流程流程流程21221-22121-11-12122122212-2-2127450506316930334903881906916801195702338950654321∑DjkWjkn-1k=151五、物流分析（一）绘制从至表根据变速箱较佳工艺过程表5-1，绘制出变速箱工艺过程物流从至表。如表5-1所示表5-1变速箱加工工艺从至表(单位：t)至从123456789合计原材料库铸造车间热处理车间机加工车间精密车